Detail předmětu
Řídicí elektronika
FSI-RRLAk. rok: 2021/2022
Bipolární tranzistory - popis, princip, tranzistrorový jev, pravidla pro pochopení řešení stejnosměrných obvodů s bipolárními tranzistory, analýza bipolárního tranzistoru ze střídavého hlediska, definice h-parametrů, náhradní schéma ze střídavého hlediska, jednostupňové zesilovače SE, SE + neblokovaný emitorový odpor, SE selektivní, SE s aktivní zátěží, SC, SB - analýza, vlastnosti, postup návrhu, dvojčinné emitorové sledovače, zdroj proudu s bipolárním tranzistorem, proudové zrcadlo, bipolární tranzistory ve spínacím režimu - minimalizace spínacích a vypínacích zpoždění, antisaturační dioda, unipolární tranzistory, princip, vlasstnosti, lineární a spínací režim, lineární stabilizátory paralelní a sériové - varianty zapojeníí, vysvětlení činnosti, vlastnosti, postupy návrhu, operační zesilovače - podrobný popis chování, statické a dynamické parametry, lineární obvody s operačními zesilovači - invertující zapojení (zesilovače, filtry, regulátory různých typů), neinvertujíící zapojení (zesilovače, filtry, regulátory), diferenční zapojení, sumační zesilovač, PI a PID regulátory, zvláštní zapojení s operačními zesilovači, převodníky napětí na proud a proudu na napětí, nelineární obvody s operačními zesilovači - operační usměrňovače, omezovače řízené a neřízené, komparátory - základní zapojení - vlastnosti, potlačení parazitního překlápění vlivem rušení, komparátor se sčítacími odpory, komparátory s hysterezí - princip, výpočet, vlastnosti, komparátor s dynamickou hysterezí - vysvětlení, princip, vlastnosti, zapojení s otevřeným kolektorem - vysvětlení, použití, převodníky logických úrovní signálů (CMOS, TTL a další), harmonické oscilátory - se záporným diferenciální odporem a zpětnovazební - podmínky vzniku oscilací, různá zapojení RC a LC oscilátorů.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
laboratorní cvičení 20 bodů
semestrální test 10 bodů
závěrečná zkouška 70 bodů
Osnovy výuky
1. Bipolární tranzistory - popis, princip, tranzistrorový jev, pravidla pro pochopení řešení stejnosměrných obvodů s bipolárními tranzistory.
2. Analýza bipolárního tranzistoru ze střídavého hlediska, definice h-parametrů, náhradní schéma ze střídavého hlediska, jednostupňové zesilovače SE - úvod.
3. zesilovač SE + neblokovaný emitorový odpor, SE selektivní, SE s aktivní zátěží, SC, SB - analýza, vlastnosti, postup návrhu. Dvojčinné emitorové sledovače.
4. Zdroj proudu s bipolárním tranzistorem, proudové zrcadlo, bipolární tranzistory ve spínacím režimu - minimalizace spínacích a vypínacích zpoždění, antisaturační dioda,.
5. Unipolární tranzistory, princip, vlasstnosti, lineární a spínací režim.
6 Lineární stabilizátory paralelní a sériové - varianty zapojeníí, vysvětlení činnosti, vlastnosti, postupy návrhu.
7. Operační zesilovače - podrobný popis chování, statické a dynamické parametry, lineární obvody s operačními zesilovači - invertující zapojení (zesilovače, filtry, regulátory různých typů).
8. Neinvertujíící zapojení (zesilovače, filtry, regulátory), diferenční zapojení, sumační zesilovač, PI a PID regulátory.
9, Zvláštní zapojení s operačními zesilovači.
10. Převodníky napětí na proud a proudu na napětí, nelineární obvody s operačními zesilovači - operační usměrňovače, omezovače řízené a neřízené.
11. Komparátory - základní zapojení - vlastnosti, potlačení parazitního překlápění vlivem rušení, komparátor se sčítacími odpory.
12. Komparátory s hysterezí - princip, výpočet, vlastnosti, komparátor s dynamickou hysterezí - vysvětlení, princip, vlastnosti, zapojení s otevřeným kolektorem - vysvětlení, použití, převodníky logických úrovní signálů (CMOS, TTL a další).
13. Harmonické oscilátory - se záporným diferenciální odporem a zpětnovazební - podmínky vzniku oscilací, různá zapojení RC a LC oscilátorů.
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
Patočka M., Vorel P.: Řídicí elektronika - pasivní obvody.
Crecraft D., Gorham D.: Electronics. Nelson Thornes Ltd., U. K., 2003, second edition, ISBN 0-7487-7036-4. (EN)
Patočka M., Vorel P.: Řídicí elektronika - aktivní obvody.
Vorel, P.: Průmyslová elektronika - skriptum FEKT VUT. (CS)
Doporučená literatura
Crecraft D., Gorham D.: Electronics. Nelson Thornes Ltd., U. K., 2003, second edition, ISBN 0-7487-7036-4.
Dostál J.: Operační zesilovače. SNTL, Praha, 1981.
Chee-Mun Ong: Dynamic Simulation of Electric Machinery. Prentice-Hall, 1998.
Sobotka Z.: Kurs číslicové techniky. SNTL, Praha 1974.
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program B-MET-P bakalářský 2 ročník, zimní semestr, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Parametrické prvky jako snímače neelektrických veličin.
3. Základní zákony a pravidla pro řešení lineárních elektrických obvodů.
4. Přenosové čtyřpóly, dvojbrany. Základní přenosové parametry. Konkrétní pasivní dvojbrany RC, RLC, transformátor napětí, transformátor proudu.
5. Bipolární a unipolární tranzistory - nastavení ss. pracovního bodu, h-parametry. Zapojení: SE, SC, SB, rozdílový zesilovač, kaskody, proudová zrcadla.
6. Vnitřní struktura operačních zesilovačů.
7. Lineární zapojení s operačními zesilovači.
8. Nelineární zapojení s operačními zesilovači.
9. Digitální obvody kombinační, sekvenční.
10. Syntéza kombinačních obvodů.
11. Syntéza sekvenčních obvodů.
12. D/A převodníky.
13. A/D převodníky.
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
Tranzistory - spínací režim.
Vnitřní struktura operačních zesilovačů (OZ).
Zapojení s OZ - lineární obvody.
Zapojení s OZ - nelineární obvody.
Zapojení s OZ - zvláštní obvody.
Vnitřní struktura digitálních obvodů TTL, CMOS.
Digitální obvody kombinační.
Digitální obvody sekvenční.
Paměti.
A/D převodníky.
D/A převodníky.
Zvláštní obvody.
Elearning